KR101829932B1 - 야금학적 용기 상에 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기 또는 이와 유사한 것에 대한 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야금학적 용기 상에 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기 또는 이와 유사한 것에 대한 모니터링 장치에 관한 것이고, 장치는 주조 작업시 기능적으로 중요한 모니터링된 장치의 파라미터를 감지하기 위한 전자 시스템(4)을 구비한다. 전자 시스템(4)의 무고장 기능(trouble-free functioning)을 보장하기 위하여, 본 발명에 따라 상기 시스템은 주조 레이들에 고정된 유닛(3)에 수용된다. 상기 유닛은 단열부(8)와 정화된 냉각 공기로 동작되는 공기 냉각 시스템(10)을 구비하고, 주조 레이들의 폐열에 의해 공급된 에너지원(15)과 외부 에너지원(16) 모두에 의해 전기적으로 동작 될 수 있다.

Description

야금학적 용기 상에 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기 또는 이와 유사한 것에 대한 모니터링 장치{MONITORING DEVICE FOR A SLIDING CLOSURE, A CASTING TUBE CHANGER OR THE LIKE ON A METALLURGICAL VESSEL}

본 발명은 야금학적 용기 상에 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기 또는 이와 유사한 것에 대한 모니터링 장치에 관한 것이고, 상기 모니터링 장치는 주조 작업시 기능적으로 중요한 모니터링된 장치의 파라미터를 감지하기 위한 전자 시스템을 구비한다.

이런 타입(type)의 장치는, 예를 들어 레이들 스파우트(ladle spout) 상에 배치된 슬라이딩 클로져의 기능을 모니터링하기 위하여 주조 레이들에 사용된다. 장치들은 주조 작업시 슬라이딩 클로져의 기능적으로 중요한 파라미터를 감지하고, 작업 중단을 막고 중요한 작업 결함을 피하기 위하여 파라미터의 변화를 표시하는 것을 목적으로 한다. 게다가, 장치들은 주조 플랜트(casting plant)의 레이들 스테이션에서 예를 들어 로봇형 장치 사용하여 작업 과정, 특히 데이터 기록을 자동화하기에도 적합하다.

이러한 모니터링 장치에서, 예를 들어 슬라이딩 클로져의 진단시스템에 의하여 전체 레이들 사이클 동안에 공급된 측정 데이터를 신뢰할 수 있게 감지하도록 제공되는 전자 시스템들이 알려져 있다. 이들 측정 데이터는 마모, 그 외의 다른 기하학적 파라미터 또는 드라이브 파라미터(drive parameter) 뿐만 아니라 무엇보다도 압력과 온도값을 포함한다. 이들 측정 데이터에 의하여, 예를 들어, 구체적인 장비의 부분 또는 심지어 전체 장비에 대한 변화가 표시되었는지가 확증된다.

일반적으로 주조 장치에 근접하여 위치한 종래의 모니터링 장치의 전자 시스템은 주조 작업시 작업 조건, 특히 먼지 많은 공기, 진공 및 높은 주변 온도가 만연하는 열악한 작업 조건에 영향받기 쉽다는 단점이 있다. 이에 따라, 결점을 가진 데이터가 생성되어 슬라이딩 클로져의 작동 상태에 대해 오진단을 할 수 있다.

본 발명의 근본적인 목적은 이들 단점을 방지하고, 모니터링 장치의 전자 시스템이 주조 작업시 환경의 열학한 영향에 대해 보호되는, 앞에서 언급한 타입의 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 이 목적은 전자 시스템이 용기, 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기 등에 부착될 수 있고, 전자 시스템을 보호하는 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 분리된 유닛에 수용된다는 점에 의해 달성된다.

이 방법으로 전자 시스템은 항상 상기 전자 시스템에 적합하고, 유닛의 내부에서 플랜트의 주변 온도보다 더 낮은 주변 온도에서 작동할 수 있게 된다.

게다가, 유닛은 대게 주위와 차단되어 있어서 많은 노력 없이도 먼지 없는 내부를 가질 수 있다.

전자 시스템을 사용하여, 모니터링 작업은 야금학적 용기와 제어센터(control centre)를 해당 케이블 연결없이 야금학적 용기 자체뿐만 아니라 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기 등에서 수행될 수 있다. 이는 만일, 예를 들어 용강을 담고 있는 레이들과 같은 용기가 크레인에 의하여 레이들 위치에서 필링 스테이션(filling station)으로, 그 후 트리트먼트 스테이션(treatment station)으로, 결과적으로캐스팅 플랫폼(casting platform)으로 옮겨질 때에 특히 유리할 수 있다. 따라서, 각각의 스테이션에 케이블이 연결되거나 분리되어야 한다.

게다가, 본 발명에 따르면, 유닛에는 액티브 냉각 시스템이 구비된다. 이에 따라 강력한 냉각효과가 달성되고, 게다가 플랜트의 각 작업 조건의 경우마다 용이하게 적용될 수 있다.

구조적으로 간단한 설비의 상황에서, 본 발명에 따른 냉각 시스템이 하나 이상의 통풍기를 구비하는 공기 냉각 시스템에 의하여 형성되고, 상기 통풍기는 바람직하게는 용기의 폐열(waste heat)에 의해 공급된 에너지원에 의하여 구동될 수 있다. 이 형태의 냉각 시스템은 에너지 절약형이고 동시에 거친 작업 조건하에서 동작하기에 충분히 견고하다.

본 발명에서는 추가로, 통풍기가 외부 에너지원에 의해 추가적으로 구동될 수 있다. 본 발명의 목적은 폐열-종속적인 에너지 공급에서의 변동을 일정하게 하는 것이다. 만일 필요하면, 외부 에너지원은 통풍기로 공급되는 전체 에너지를 공급할 수 있다.

두 에너지원은 전류를 생성하고, 통풍기는 상기 에너지원들에 의해 공급된 전류에 의하 전기적으로 구동될 수 있는 것이 유리하다.

액티브 냉각 시스템에 추가 또는 대체하여, 본 발명에 따르면, 유닛에는 단열부가 구비된다.

가능한 최고의 단열 효과를 위하여, 유닛은 한 단열챔버가 다른 단열챔버의 내부에 놓여진 두 개의 단열챔버를 형성하며, 단열부는 최외부챔버 내에 위치되고, 전자 시스템은 최내부챔버 내에 수용되며, 용기에 대하여 단열벽에 의하여 쉴드(shield)되도록 설계된다.

게다가, 본 발명은 유닛이 공기필터 장치를 구비한다. 이에 따라, 먼지를 포함하는 주변 공기가 전자 시스템의 기능에 부정적인 영향을 끼치지 못하도록 한다.

후술할 본 발명은 도면을 참고로 하여 실시예를 이용하여 기술된다.

도 1은 본 발명에 따른 유닛을 구비한 주조 레이들을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1에는 본 발명에 따른 주조 레이들(foundry ladle, 1)의 부분 영역이 도시되고, 슬라이딩 클로져(slindig closure), 주조관 교환기(casting tube changer) 또는 이와 유사한 주조장치에 대한 모니터링 장치(후술하지만 도시되지 않는)를 보호하기 위하여, 외부자켓(outer jacket, 2)에 부착되고, 전자 시스템(4)을 구비한 분리된 유닛(3)이 도시된다. 이 유닛(3)은 예를 들어 열보호상자의 형태이다.

이 분리된 유닛(3)은 외부 하우징(outer housing, 5)과 내부 하우징(inner housing, 6)을 가지고, 두 하우징들 사이의 공간(7)에는 단열부(8)가 구된다. 전자 시스템(4)은 내부 하우징(6)내에 수용되고, 추가적으로 주조 레이들(1)에 대해 단열벽(9)에 의해 쉴드(shield)된다.

유닛의 내부(11)가 냉각 공기 또는 예를 들면 아르곤 가스, 질소 등과 같은 냉각제로 액티브하게 냉각시키는 냉각장치(10)가 유닛(3) 내에 배치된다. 이 목적을 위해 냉각 공기 흡입구(cooling air inlet opening, 12)와 폐 공기 배출구(waste air outlet opening, 13)가 전자 시스템(4)의 높이에서 유닛(3)의 측면 벽(side wall) 상에 제공되는 것이 바람직하다. 전기적으로 구동되는 통풍기(14)가 흡입구(12) 내에 배치된다. 이 통풍기는 주조 레이들(1)의 폐열에 의해 공급되는 저장 에너지원(15)에 의해 구동되고, 상기 폐열은 통풍기를 전기적으로 구동시키기 위해 열에너지에서 전기 에너지로 전환할 수 있다.

게다가, 통풍기(14)가 전기적으로 구동될 수 있도록 외부 에너지원(16)도 제공된다. 두 에너지원들(15, 16)은 모두 어큐뮬레이터(accumulator, 17)에 연결된다. 이 방식으로 전체 레이들 사이클에 걸쳐 통풍기(14)에 전류의 일정한 공급이 보장된다.

공기필터(18, 19)들은 흡입구 및 배출구(12, 13) 앞에서, 유닛의 측면 벽(side wall) 상에 배열된다. 공기필터(18, 19)들은 전자 시스템(4)의 기능에 부정적인 영향을 미치는 공기내 불순물을 막는다.

통풍기(14)에 의해 유닛 내부(11)의 실온이 전자 시스템(4)의 무고장 동작(trouble-free operation)에 적합한 제한값(limit value)를 초과하지 않도록 냉각된다. 또한, 측정된 온도값을 이상값(ideal value)과 비교하여 유닛 내부(11)의 온도를 조절할 수 있는 것이 유리하며, 이 두 값 간에 편차가 존재한다면 통풍기가 켜지거나 꺼질 수 있으며 혹은 통풍기가 더 빠른 속도 또는 더 느린 속도로 회전할 수 있다. 이에 따라 일정한 원하는 온도가 이 유닛 내에서 달성될 수 있다.

공기 냉각 시스템(10) 대신에, 그 외의 다른 상응할 만한 냉각 시스템 또한 사용될 수 있으며, 이 상응하는 냉각 시스템은 견고한 구조를 가지며, 단순한 구동(drive) 및 에너지 공급 수단을 사용하여 작동될 수 있다.

바람직하게는, 유닛은 주조 레이들의 용이하게 접근 가능하고, 모니터링되는 장비에 근접한 지점에 위치된다. 모니터링되는 장비는 모니터링 장치의 전자 시스템과 인터페이스로서 플러그 또는 이와 유사한 연결부로 연결될 수 있다.

전자 시스템은 하나 이상의 주변장치(컴퓨터) 및/또는 이와 유사한 장치와의 데이터 교환을 위해, 컴퓨터 내의 부품과 유사한 부품, 다시 말해 프로세서(들), 메모리, 무선장치(블루투스 등), 인터페이스를 포함하는데, 이 전자 데이터 교환은 특히 이 전자 시스템으로부터 데이터를 수신하여 저장하는 것을 제공한다.

예를 들어 온도 측정과 같은 서로 다른 측정은 이들 전자 모니터링 기능을 이용하여 용기 자체와 슬라이딩 클로져 등에서 발생할 수 있고 심지어 전자 시스템에서 평가된다.

게다가, 이 모니터링 장치를 이용하여, 예를 들어 클로져 플레이트(closure plate)와 같은 내화 부분(fireproof part)의 구역(region) 또는 하 우징 내, 운전 부품(drive component) 상에 및/또는 그 외의 다른 지점에서 슬라이딩 클로져 등의 작동 상태의 오프라인 및/또는 온라인 진단이 이루어지는데, 상기 진단에 의해 치수, 온도, 압력 및/또는 힘이 측정되고 평가된다.

이 전자 시스템을 이용하여, 상기 평가에서 실제 값으로 측정된 값들은 목표값 또는 목표값의 범위와 비교될 수 있는데, 만일 허용 한계를 넘는 편차가 있다면, 슬라이딩 클로져의 검사 또는 긴급상황 차단(emergency closure)에 대한 신호 또는 이와 비슷한 것이 유발된다.

이 전자 시스템 내에 무선 연결됨에 의해, 데이터가 한 스테이션으로 전달될 수 있고 여기서 더 처리될 수 있다.

본 발명은 위에서 기술된 대표 실시예에 의해 충분히 예시된다. 그러나 본 발명은 다른 실시예에 의해서도 실시될 수 있다. 따라서, 한 실시예는 최내부챔버(11) 내에 단열벽(9)을 생략할 수 있다. 액티브 냉각 시스템은 또한 쿨링 코일 또는 이와 유사한 것일 수도 있다.

하지만, 유닛의 단열부가 전자 시스템을 충분히 보호할 수 있는 패시브 냉각 시스템도 제공될 수 있다.

그러나, 이러한 유닛은 용기뿐만 아니라 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기 등에도 부착된다. 이는 레이들, 컨버터, 턴디쉬 또는 용광로가 될 수 있는 야금학적 용기에 대한 활용 가능한 공간과 온도에 좌우된다.

Claims (10)

1. 주조 작업시 모니터링된 장비의 파라미터 또는 모니터링된 용기의 파라미터를 감지하기 위한 전자 시스템(4)을 구비한 장치에 있어서,
   전자 시스템(4)은 용기(1), 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기 등에 부착될 수 있고, 전자 시스템(4)을 보호하는 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 분리된 유닛에 수용되는 점을 특징으로 하는 야금학적 용기 상에 슬라이딩 클로져, 주조관 교환기에 대한 모니터링 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 유닛(3)은 보호 기능으로써 액티브 냉각 시스템(10)을 구비하는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 냉각 시스템(10)은 하나 이상의 통풍기(14)를 구비한 공기 또는 가스 냉각 시스템에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 통풍기(14)는 용기(1)의 폐열에 의해 공급되는 에너지원(15) 또는 외부 에너지원에 의해 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 장치는 유닛(3)의 내부(11)의 온도를 조절하고, 유닛 내의 온도가 측정되고 목표값과 비교되며, 만일 편차가 있으면 냉각 시스템(10)이 제어되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
6. 제 4 항에 있어서, 통풍기(14)는 에너지원(15, 16)에 의해 공급된 전류에 의해 전기적으로 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 유닛(3)은 단열부(8)를 구비한 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 유닛(3)은 한 단열챔버가 다른 단열챔버의 내부에 놓여진 두 개 이상의 단열챔버(7, 11)를 형성하되, 단열부(8)는 최외부챔버(7) 내에 위치되고, 전자 시스템(4)은 최내부챔버(11) 내에 수용되며, 용기(1)에 대하여 단열벽(9)에 의하여 쉴드되는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 유닛(3)은 공기필터 장치(18, 19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 전자 시스템(4)은 컴퓨터 또는 하나 이상의 주변장치와의 데이터 교환을 위해, 프로세서(들), 메모리, 무선장치, 블루투스, 인터페이스를 포함하는 모니터링 장치.

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